JP2017128289A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構を介して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関し、特にカバーの固定方法を改良した電動パワーステアリング装置に関する。 In the present invention, the steering torque applied to the steering wheel is detected by a torque sensor, and the auxiliary steering torque generated from the electric motor corresponding to the detected steering torque is transmitted to the output shaft of the steering mechanism via the speed reduction mechanism. In particular, the present invention relates to an electric power steering apparatus having an improved cover fixing method.
電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構からなる動力伝達機構を介して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。 In an electric power steering apparatus using an electric motor as a power source, a steering torque applied to a steering wheel is detected by a torque sensor, and an auxiliary steering torque generated from the electric motor corresponding to the detected steering torque is detected from a speed reduction mechanism. The power is transmitted to the output shaft of the steering mechanism via the power transmission mechanism.
この動力伝達機構として、ウォームを用いた減速機構を搭載した電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸に連結したウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構に連結される出力軸に嵌合してある。 In an electric power steering apparatus equipped with a speed reduction mechanism using a worm as the power transmission mechanism, a worm wheel is engaged with a worm connected to a drive shaft of an electric motor, and the worm wheel is connected to a steering mechanism. Fitted to the output shaft.
図3は、従来例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of a column assist type electric power steering apparatus according to a conventional example.
コラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、図5に示すように、カバー11は、ステアリングコラム軸方向に延在する3本のボルト45a,45b,45cにより、ギヤボックス9に固定されている。3本のボルト45a,45b,45cは、カバー11の外周に沿って配置され、それぞれ3つのボルト取付部に取り付けられている構造のパワーステアリング装置が開示されている。
In the column assist type electric power steering apparatus, as shown in FIG. 5, the
しかしながら、カバー11を3本のボルト45a,45b,45cでギヤボックス9に固定する際に、ボルト45a,45b,45cの雄ネジに対向する雌ネジが加工される。また、ネジは呼び径が同一であってもピッチが異なるものがあり、インパクレンチなどの機械による締付を行う際には、違品の取り付けを防止するために、事前に手作業でネジを噛合わせてからインパクトレンチで締め付けを行い、組立作業に手間を要していた。
However, when the
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ギヤボックスのネジ加工を行うことなく、ギヤボックスとカバーを固定することのできる電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of fixing a gear box and a cover without performing screw machining of the gear box.
上記課題を解決するために、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加され入力軸に伝達された操舵トルクを、トルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応した補助操舵トルクを電動モータから発生させ、減速機構を介して操舵機構の出力軸に伝達するために、入力軸又は前記出力軸を回転自在に支持する複数の軸受を有し、第1の軸受を内嵌支持し、カバー側フランジを有するカバーと、第2の軸受が内嵌支持され、第2の軸受と減速機構とを収容し、カバー側フランジと対応するギヤボックス側フランジを有するギヤボックスとを備えた電動パワーステアリング装置において、ギヤボックス側フランジとカバー側フランジが円周方向に設けられており、出力軸の軸心に対して垂直平面に形成されるギヤボックス側のフランジ面とカバー側のフランジ面を密着させた状態で、ギヤボックス側フランジとカバー側フランジをクリップで挟み、クリップに設けられた孔とカバーに設けられた孔とギヤボックスに設けられた孔をピンで貫通し、ピンの先端をクリップの孔よりも大きく変形させた状態でカバーとギヤボックスを固定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electric power steering device according to the present invention detects a steering torque applied to a steering wheel and transmitted to an input shaft by a torque sensor, and an auxiliary steering torque corresponding to the detected steering torque. Is generated from the electric motor, and is transmitted to the output shaft of the steering mechanism via the speed reduction mechanism, and has a plurality of bearings that rotatably support the input shaft or the output shaft, and the first bearing is supported by internal fitting. And a cover having a cover-side flange, and a gear box having a gear box-side flange corresponding to the cover-side flange, the second bearing being fitted and supported, accommodating the second bearing and the speed reduction mechanism. In the electric power steering device, the gear box side flange and the cover side flange are provided in the circumferential direction, and are perpendicular to the axis of the output shaft. With the gear box side flange surface and the cover side flange surface in close contact with each other, the gear box side flange and the cover side flange are sandwiched between clips, and the hole provided in the clip, the hole provided in the cover, and the gear A hole provided in the box is penetrated by a pin, and the cover and the gear box are fixed in a state where the tip of the pin is deformed larger than the hole of the clip.
本発明によれば、カバーとギヤボックスの固定方法を簡素化することができる。 According to the present invention, the fixing method of the cover and the gear box can be simplified.
また、従来品では、アルミニウムダイカスト製のギヤボックスに機械加工によって、カバーの固定に用いる雌ネジを加工していたが、本発明によれば、アルミニウムダイカストによって固定部をダイカストの型のみで成型することができるため、組立作業の手間を削減させることができる。 Further, in the conventional product, the female screw used for fixing the cover is processed by machining in an aluminum die-cast gear box. However, according to the present invention, the fixed portion is molded only by the die-cast die by aluminum die casting. Therefore, it is possible to reduce the labor of assembling work.
以下、本発明の実施の形態を、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置を例として図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking a column assist type electric power steering device as an example.
図1は、本発明の実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
図1のコラムアシスト式電動式パワーステアリング装置を示す縦断面図において図面右側を車両後方側、図面左側を車両前方側とする。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the longitudinal sectional view showing the column assist type electric power steering apparatus of FIG. 1, the right side of the drawing is the vehicle rear side, and the left side of the drawing is the vehicle front side.
コラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、図1に示すように、ロアコラムチューブ2に、入力軸となる中実のロアシャフト3が回転自在に支持してある。ロアシャフト3の車両前方側には、出力軸5が連結してある。
In the column assist type electric power steering apparatus, as shown in FIG. 1, a solid
ロアシャフト3の車両前方側には、トーションバー4の基端が圧入固定してあり、このトーションバー4は、中空に形成した出力軸5の内部を延在して、その先端が出力軸5の端部に固定ピン6により固定してある。この出力軸5の車両前方側には、自在継手(図示略)を介して中間シャフト(図示略)が連結してある。なお、トーションバー4は、ロアシャフト3から出力軸5に操舵トルクを伝達すると共に、操舵トルクに応じてロアシャフト3と出力軸5との間に微小な角度差を生じさせる。
The base end of the
出力軸5の車両後方側には、トルクセンサー部TSが設けてある。即ち、出力軸5の車両後方側には、複数のトルク検出用溝7が形成してあり、これらのトルク検出用溝7の径方向外方には、円筒部材8が配置してある。この円筒部材8は、その車両後方側端部がロアシャフト3の車両前方側端部に加締め等により該端部の一部を塑性変形させて固定してある。円筒部材8には出力軸5のトルク検出用溝7に径方向に対向して複数の長方形の窓8aが形成されている。円筒部材8の径方向外方には、コイル50やトルク検出回路用の基板等がギヤボックス9に設けてある。出力軸5の、トルクセンサー部TSの車両前方側近傍には、拡径段部10が形成されている。
A torque sensor part TS is provided on the vehicle rear side of the
出力軸5には、ウォームホイール15が嵌合固定している。ウォームホイール15は、出力軸5に嵌合固定した芯金15aと、この芯金15aに形成した樹脂製のギヤ歯15bとからなる。ウォームホイール15は、そのギヤ歯15bが電動モータ17の駆動軸に連結したウォーム(図示しない)に噛合しており、これらウォーム及びウォームホイール15は減速機構を構成して、ギヤボックス9とカバー11とからなるギヤボックスGBに収納してある。
A
出力軸5は、ウォームホイール15の車両前方側に配置された第1軸受30と、ウォームホイール15の車両後方側に配置された第2軸受32とによりカバー11及びギヤボックス9に回転自在に支持されている。
The
車両前方側の第1軸受30は、カバー11の内周側に形成された軸受支持用段部34にその外輪30aが圧入固定され、テーパースナップリング33で軸方向に固定されている。第1軸受30の内輪30bは、出力軸5に外嵌され、Cリング31により出力軸5に軸方向に固定されている。
The first bearing 30 on the front side of the vehicle has an outer ring 30 a press-fitted and fixed to a
車両後方側の第2軸受32は、外輪32aが、ギヤボックス9内周側の、出力軸5の拡径段部10に径方向に向き合う位置に形成された軸受支持用段部36に圧入固定されている。第2軸受32の内輪32bは、出力軸5の拡径段部10の周面に外嵌固定されている。
The second bearing 32 on the vehicle rear side is press-fitted and fixed to a bearing
ギヤボックス9に設けられたギヤボックス側フランジ9aと、カバー11に設けられたカバー側フランジ11aが、出力軸5の軸心を中心とした円周方向で、互いに対向するように設けられており、出力軸5の軸心に対して垂直かつ平面に形成されるギヤボックス側フランジ面9bとカバー側フランジ面11bを密着させた状態で、ギヤボックス側フランジ背面9cとカバー側フランジ背面11cにクリップ40を装着し、ギヤボックス側フランジ9aとカバー側フランジ11aをクリップ40で挟んでいる。また、ギヤボックス側フランジ9aには孔9dと、カバー側フランジ11aには孔11dが各々設けられ、ギヤボックス側フランジ面9bとカバー側フランジ面11bを密着させた状態において、各々の孔の中心が一致すると共に、クリップ40がカバー11とギヤボックス9を挟んだ時に、クリップ40に設けられた孔40dと孔40fの各々の中心が一致している。
A gear
ピン70はカバー9の孔9dとギヤボックス11の孔11d、クリップ40に設けられた孔40dと孔40fを貫通し、ピン70の先端を孔40dよりも外側に大きく変形させてギヤボックス9とカバー11を固定する。
The
ギヤボックス9とカバー11とは互いに固定されてギヤボックスGBを構成し、カバー11と、ギヤボックス9と、第1および第2の軸受30と32とにより形成される空間内に減速機構が配置されている。
The gear box 9 and the
電動モータ17の回転力は、ウォーム(図示せず)及びウォームホイール15を介して出力軸5に伝達されるようになっており、電動モータ17の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸5に適切な補助操舵トルクを付与できるようになっている。
The rotational force of the
こうして、運転者がステアリングホイール(図示略)を操舵することにより発生した操舵トルクは、ロアシャフト3、トーションバー4、出力軸5、自在継手UJ(図示略)、中間シャフト(図示略)、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置などの操舵機構(図示略)を介して、図示しない転舵輪に伝達される。
Thus, the steering torque generated when the driver steers the steering wheel (not shown) includes a
図2は、図1の矢印X方向から見た図である。 FIG. 2 is a view as seen from the direction of the arrow X in FIG.
ギヤボックス9に設けられたブラケット9d、9dには、車体に固定される固定部を有したロアブラケット36、36が、チルトピボットピン35、35を介して回転自在に結合し、ギヤボックス9を車体に固定している。
電動モータ17の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸5に補助操舵トルクが発生すると、自在継手UJ(図示略)、中間シャフト(図示略)、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置などの操舵機構(図示略)を介して、転舵輪に操舵トルクが伝わると共に、ギヤボックスGBが操舵トルクの反力を受ける。この反力はギヤボックス9に設けられたブラケット9d、9d、ロアブラケット36、36を介して車体に伝達される一方で、操舵トルクの反力はカバー11には伝達しない。
When auxiliary steering torque is generated on the
図3は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置の側面図である。 FIG. 3 is a side view of the column assist type electric power steering apparatus.
図3に示す様なコラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、ステアリングコラム60は、アウタコラム61とロアコラムチューブ2によってテレスコピック機構を構成する。このアウタコラム61の前端部にロアコラムチューブ2の後端部を、これらアウタコラム61とロアコラムチューブ2とが互いに軸方向に変位するのを可能な状態で嵌合している。また、ロアシャフト3の後端部にアッパーシャフト63との前端部を互いに軸方向に変位するのを可能な状態で、かつ、回転トルクを伝達可能な状態で嵌合している。
In the column assist type electric power steering apparatus as shown in FIG. 3, the steering column 60 constitutes a telescopic mechanism by the outer column 61 and the
ステアリングコラム60は、アウタコラム61を支持したチルトブラケット62と、ギヤボックス9の前端部左右両側に設けられたロアブラケット36とを車体に対し結合固定する事により、車体に対し支持する。チルトブラケット62の側面には、チルトピボットピン35を中心とするチルト調整用長溝(図示せず)が設けられており、チルトレバー65の回転に操作により公知の締付機構64を締付・解除することで、チルト用長溝に沿ってチルト調整可能になっている。
The steering column 60 is supported to the vehicle body by coupling and fixing the tilt bracket 62 that supports the outer column 61 and the
図4は、クリップ40の拡大図を示す。クリップ40は連結部40aの両端から伸びる腕部40bおよび基部40eを有し、腕部40bの先端にはクリップ40の外方に向けてガイド部40cが設けられ、クリップ40を装着し易くしている。また、基部40eには孔40fが設けられる。また、クリップ40は所謂板バネであり、連結部40a、腕部40bが外方向に撓むことで、そのバネ力で内方向にバネ力を発生するようになっている。
FIG. 4 shows an enlarged view of the
クリップ40は、ギヤボックス側フランジ面9bとカバー側フランジ面11bを密着させた状態で連結部40aがギヤボックス側フランジ9a若しくはカバー側フランジ11aの少なくとも一方の端面に当接するまで押し込まれる。
The
なお、本実施の形態はコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置のものであるが、本発明はこれに限らず、ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置等他の方式の電動パワーステアリング装置にも使用できる。 Although the present embodiment is of a column assist type electric power steering device, the present invention is not limited to this, and can be used for other types of electric power steering devices such as a pinion assist type electric power steering device.
2 ロアコラムチューブ
3 ロアシャフト
4 トーションバー
5 出力軸
6 固定ピン
7 トルク検出用溝
8 円筒部材
9 ギヤボックス
10 拡径段部
11 カバー
15 ウォームホイール
15a 芯金
15b 樹脂製ギヤ歯
30 第1軸受
30a 外輪
30b 内輪
30c 外輪外周面
31 Cリング
32 第2軸受
32a 外輪
32b 内輪
33 テーパースナップリング
34 軸受支持用段部
34a 軸受支持面
35 チルトピボットピン
36 ロアブラケット
40 クリップ
70 ピン
50 コイル
60 ステアリングコラム
61 アウタコラム
62 チルトブラケット
63 アッパーシャフト
64 締付機構
65 チルトレバー
2
Claims (3)
前記入力軸又は前記出力軸を回転自在に支持する複数の軸受を有し、
第1の軸受を内嵌支持し、カバー側フランジを有するカバーと、
第2の軸受が内嵌支持され、前記第2の軸受と前記減速機構とを収容し、前記カバー側フランジと対応するギヤボックス側フランジを有するギヤボックスと、
を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤボックス側フランジと前記カバー側フランジが円周方向に設けられており、前記出力軸の軸心に対して垂直平面に形成される前記ギヤボックス側のフランジ面と前記カバー側のフランジ面を密着させた状態で、前記ギヤボックス側フランジと前記カバー側フランジをクリップで挟み、前記クリップに設けられた孔と前記カバーに設けられた孔と前記ギヤボックスに設けられた孔をピンで貫通し、前記ピンの先端を前記クリップの孔よりも大きく変形させた状態で前記カバーと前記ギヤボックスを固定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A steering torque applied to the steering wheel and transmitted to the input shaft is detected by a torque sensor, and an auxiliary steering torque corresponding to the detected steering torque is generated from the electric motor, and is output to the output shaft of the steering mechanism via the deceleration mechanism. To communicate
A plurality of bearings rotatably supporting the input shaft or the output shaft;
A cover that internally fits and supports the first bearing and has a cover-side flange;
A gear box, in which a second bearing is fitted and supported, accommodates the second bearing and the speed reduction mechanism, and has a gear box side flange corresponding to the cover side flange;
In the electric power steering apparatus with
The gear box side flange and the cover side flange are provided in a circumferential direction, and the gear box side flange surface and the cover side flange surface are formed in a plane perpendicular to the axis of the output shaft. With the gear box side flange and the cover side flange sandwiched by clips, the holes provided in the clip, the holes provided in the cover, and the holes provided in the gear box are penetrated by pins. The electric power steering apparatus, wherein the cover and the gear box are fixed in a state where the tip of the pin is deformed larger than the hole of the clip.
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